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vide

Ambiance correspondant à un état dont la pression est inférieure à celle de l'atmosphère.

MÉTALLURGIE

L'application du vide en métallurgie s'est développée dans l'élaboration, l'affinage et la coulée des métaux ou d'alliages qui doivent être protégés de toutes réactions possibles avec l'air, ou qui doivent être affinés par des réactions qui sont considérablement accélérées par le vide, telles que la décarburation et la désoxydation simultanées ou la déshydrogénation. L'évaporation de métaux chauffés sous vide ou leur vaporisation par décharge électrique ou ionisation, suivie de leur condensation sur des parois refroidies, ont conduit aux traitements de métallisation sous vide.

TECHNIQUE

On divise conventionnellement le domaine du vide en plusieurs intervalles de pression appelés : vide grossier (entre 105 et 102 Pa), vide moyen (de 102 à 10−1 Pa), vide poussé (de 10−1 à 10−5 Pa) et ultravide (< 10−5 Pa). À chacun correspondent des moyens de réalisation et des utilisations différents. Le vide grossier est le domaine des pompes mécaniques (pompes à palettes, à piston tournant, dépresseur Roots) ; dans le vide moyen commence à intervenir l'effet des parois du récipient et le libre parcours moyen des molécules. En effet, quand la pression est suffisamment basse, les molécules sont raréfiées au point de ne plus entrer en collision entre elles mais seulement avec les parois. Le vide poussé correspond au domaine des pompes à diffusion, dans lesquelles un fluide entraîne le gaz à pomper en lui communiquant une certaine quantité de mouvement. À l'ultravide, il y a moins de 106 particules par centimètre cube et il faut faire appel à des procédés ioniques (les molécules résiduelles sont mises en contact avec des substances très réactives) ou cryostatiques (les molécules sont condensées sur des surfaces portées à très basse température).

À l'échelle quantique, le vide présente des fluctuations, qui consistent en des créations et des annihilations extrêmement rapides de particules (particules virtuelles). Bien que, en moyenne, la valeur minimale du champ électromagnétique soit nulle, en réalité elle varie continuellement et de façon aléatoire autour de zéro. On peut donc parler d'une énergie du vide. Celle-ci, comme le montre une expérience imaginée en 1948 par le Hollandais Hendrick Casimir, se comporte comme une force répulsive. Certains cosmologistes l'identifient à l'énergie noire considérée comme responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers.